Baktērijas miegainība ir izdzīvošanas stratēģija, reaģējot uz stresa izraisītu antibiotiku iedarbību, ko pacients lietojis ārstēšanai. Neaktīvās šūnas kļūst tolerantas pret antibiotikām un tiek nogalinātas lēnāk un dažreiz izdzīvo. To sauc par “antibiotiku toleranci”, kas atšķiras no rezistences pret antibiotikām, kad baktērijas augt antibiotiku klātbūtnē. Hroniskas vai recidivējošas infekcijas ir saistītas ar antibiotiku toleranci, kurai nav efektīvas ārstēšanas. Fāgu terapija jau sen ir apsvērta, bet neaktīvas baktēriju šūnas nereaģē un ir izturīgas pret zināmajiem bakteriofāgiem. ETH Cīrihes zinātnieki ir identificējuši jaunu bakteriofāgu, kas unikāli atkārtojas Pseudomonas aeruginosa dziļās stacionārās fāzes kultūrās. Šis bakteriofāgs, kas nodēvēts par "Paride", var nogalināt dziļi neaktīvo P. aeruginosa ar tiešu lītisko replikāciju. Interesanti, ka šis jaunais fāgs samazināja baktēriju slodzi, izmantojot fāgu un antibiotiku sinerģiju, kad kultūrām pievienoja meropenēma antibiotiku. Acīmredzot jaunais fāgs varētu izmantot vājās vietas neaktīvo baktēriju fizioloģijā, lai pārvarētu antibiotiku toleranci. Šīs vājās vietas varētu būt jaunas ārstēšanas mērķis hroniskām infekcijām, ko izraisa neaktīvas vai neaktīvas baktērijas.
Lielākā daļa baktēriju uz Zemes atrodas pasīvā stāvoklī ar samazinātu vielmaiņas aktivitāti vai pilnīgi neaktīvā sporu formā. Tādas baktēriju šūnas var viegli atdzīvināt, kad kļūst pieejamas nepieciešamās barības vielas un molekulas.
Baktērijas miegainība vai neaktivitāte ir izdzīvošanas stratēģija, reaģējot uz saspringtiem ārējās vides apstākļiem, piemēram, badu vai pakļaušanu antibiotikām, kuras pacients lietojis ārstēšanai. Vēlākos gadījumos pasīvās šūnas kļūst tolerantas pret antibiotikām, jo šūnu procesi, kuru mērķis ir antibiotikas, nogalina. baktērijas tiek noraidīti. Šo parādību sauc par "antibiotiku toleranceŠajā gadījumā baktērijas iet bojā lēnāk un dažreiz izdzīvo (atšķirībā no gadījuma rezistence pret antibiotikām kad baktērijas vairojas antibiotiku klātbūtnē). Hroniskas vai recidivējošas infekcijas ir saistītas ar neaktivizētām, pret antibiotikām tolerantām baktēriju šūnām, kuras bieži dēvē par “persisterēm”, kurām nav efektīvas ārstēšanas.
Fāgu terapija, kas ietver bakteriofāgus vai fāgus (ti, vīrusi kas pirms tam baktērijas), jau sen tiek uzskatīts par hronisku infekciju ārstēšanai neaktīvas vai neaktīvas baktērijas tomēr šī pieeja darbojas, ja saimniekdators baktēriju šūnas aug. Neaktīvs vai neaktīvs baktēriju tomēr šūnas nereaģē un ir ugunsizturīgas pret bakteriofāgiem, kas vai nu izvairās no adsorbcijas baktēriju šūnu virsmām vai pārziemot guļošajās šūnās līdz reanimācijai.
Zināmiem bakteriofāgiem nav spēju inficēt antibiotiku tolerantus, dziļi neaktīvus vai neaktīvus baktērijas. Tika uzskatīts, ka, ņemot vērā daudzveidību, dabā var pastāvēt fāgi, kas spēj inficēt neaktīvas šūnas. Pētnieki tagad pirmo reizi ir identificējuši vienu šādu jaunu bakteriofāgu.
Nesen publicētā pētījumā zinātnieki no ETH Zurich ziņo par jauna bakteriofāga izolāciju, kas unikāli replikējas dziļās stacionārās fāzes kultūrās Pseudomonas aeruginosa laboratorijā. Viņi ir nosaukuši šo bakteriofāgu Paride. Šis fāgs var nogalināt dziļi neaktīvos P. aeruginosa ar tiešu lītisko replikāciju. Interesanti, ka šis jaunais fāgs samazināja baktēriju slodzi, pateicoties fāgu un antibiotiku sinerģijai, kad meropenēma antibiotika tika pievienota. P. aeruginosa-fāgu kultūras.
Acīmredzot jaunais fāgs varētu izmantot vājās vietas neaktīvo baktēriju fizioloģijā, lai pārvarētu antibiotiku toleranci. Šīs vājās vietas varētu būt jaunas ārstēšanas mērķis hroniskām infekcijām, ko izraisa neaktīvas vai neaktīvas baktērijas.
***
Atsauce:
- Maffei, E., Woischnig, AK., Burkolter, MR et al. Phage Paride var iznīcināt snaudošās, pret antibiotikām izturīgas Pseudomonas aeruginosa šūnas, veicot tiešu lītisko replikāciju. Nat Commun 15, 175 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3
***
